Sehneidmasehine für Stein, Kohle oder dergl. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidmaschine mit um den Werkzeug träger laufender Schneidkette zur Bearbei tung von Stein, Kohle, Eis, Holz oder dergl. Die bisher bekannten derartigen Maschinen durften nicht stark belastet werden, da sonst der Verschleiss der Schneidkette zu gross war und die Maschinen bei der Bearbeitung von ungleichmässig harten Werkstoffen und sol chen mit unebener Oberfläche sehr stark rüttelten. Auch stellten sich Unregelmässig keiten beim Lauf der Schneidkette, wie z. B.
Ausspringen aus den Führungen usw. ein.
Zweck der Erfindung ist, diese Nachteile zu beseitigen, die Maschine also zur Auf nahme hoher Schnittdrücke auch in stark verschleissend wirkendem Gestein geeignet zu machen und ihr gleichzeitig einen ruhigen Gang zu verleihen.
Die vorliegende Erfindung besteht darin, dass jedes Arbeitsglied der Schneidkette an seinem in bezug auf die Bewegungsrichtung derselben hintern Teil mit mindestens einem Schneidzahn versehen ist, wobei das schnei- dende Trum der Schneidkette auf den am Arbeitsstück abgestützten Maschinenkörper zuläuft und die Schneidkette nach Verlassen der Arbeitsstrecke so geführt ist, dass ein Ausweichen nach der Vorschubrichtung unterbunden ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes schema tisch dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen teilweisen Vertikalschnitt durch eine Schrämmaschine nach der Linie 1-1 in Fig. 2, Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch die gleiche Schrämmaschine nach der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. d ein Lager der Schrämmaschine in Stirnansicht,
Fig. 4 eine Variante der Vorrichtung zum Abstützen des Maschinenkörpers gegen den abzubauenden Berg, Fig. 5 eine andere Abart dieser Vorrich tung, Fig. 6 eine Ausführung der Schneidkette mit Gleitführung in einem Schneidketten- träger, Fig. 7 einen Schnitt durch die Schneid kette nach der Linie<B>7-7</B> in Fig. 6, in grö sserem Massstab, Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Teil einer Schneidkette mit Rollenführung und einem Schneidkettenträger,
Fig. 9 einen Querschnitt durch die Schneidkette und den dazugehörigen Schneid kettenträger nach der Linie 9-9 in Fig. 8, Fig. 10, 11 und 12 einen Ausschnitt aus einer Schneidkette mit gekröpften Gliedern in Ansicht von vorne, in Ansicht von hinten, teilweise geschnitten nach der Linie 11-11 in Fig. 12 und im Grundriss, teilweise ge schnitten nach der Linie 12-12 in Fig. 10, Fig. 13 eine Stirnansicht eines Schneid zahnes,
Fig. 14 eine Stirnansicht eines andern Schneidzahnes mit eingezeichnetem Gesamt schnittprofil, Fig. 15 eine Stirnansicht von zwei zu sammengehörigen Aussenzähnen, wobei der eine Zahn nur teilweise gezeichnet ist, Fig. 16 eine Seitenansicht dazu und Fig. 17 eine andere Ausführung der Schneidkette mit grossem Durchgang unter Einwirkung der Schnittdrücke im Aufriss.
Es ist für die Erfindung gleichgültig. ob die Schneidmaschine ähnlich der bekann ten ortsbeweglichen Longw all-Kohleschräm- maschine oder wie eine Einbruchkerb- maschine mit während des Schneidens fest stellbarem Führungsrahmen für den beweg lichen Schrämkettenantrieb oder irgendwie anders ausgebildet ist. Im folgenden ist als Beispiel eine Maschine ähnlich einer Long- wall-Schrämmaschine erläutert.
1 ist der Maschinenkörper, der höhenver stellbar auf einem Gerüst 2 angeordnet, z. B. durch Schraubklemmen 3 festgeklemmt ist. -Am Gerüst sind Laufräder 4 auf Schienen 5 angebracht, so dass der Maschinenkörper zwecks Vorschub beim Schneiden vorwärts bewegt werden kann. Im Maschinenkörper ist der Hauptantriebsmotor M befestigt, der durch Druckgas, Druckflüssigkeit oder Elek- trizität angetrieben wird. Der Motor treibt unmittelbar das Hauptgetriebe 6 und das Vorschubgetriebe 7 an. Auf der Abtriebs welle 8 des Hauptgetriebes 6 ist ein Kegel rad 9 aufgekeilt, das mit einem Kegelrad 10 kämmt.
Die Welle 8 ist in Fig. 2 abgebro chen gezeichnet, um die untern Teile der Ma schine frei zu legen. Das Kegelrad 10 ist verbunden mit dem Antriebskegelrad 11 des Umlaufrädergetriebes mit den Rädern 11, 12, 13 und 14 und zwei Abtriebswellen. Die Wellen der Planetenkegelräder 12 und 13 sind in einer Gabel 15 gelagert, welche ihrer seits starr mit einem Hebel 16 auf der ersten Abtriebswelle (Hohlwelle) verflanscht ist. Am Ende des Hebels 16 ist ein Langloch 25 angebracht, in welchem der Bolzen 26 gleitet, der auf einer Stützstange 27 be festigt ist.
Die Stützstange 27 ist in Lagern 28 und 29 längsbeweglich geführt. die am Körper 1 befestigt sind. Das eine Ende der Stützstange 2 7 trägt die Stützrolle 30, die über die Oberfläche 31 des zu durchschnei denden Werkstückes, z. B. des Gesteins, rollt. Durch Rechtsdrehen des Hebels 16 wird die Stützrolle auf die Gesteinsoberfläche ge drückt.
Die Lager 28 und 29 sind verschieb bar in Schlitzen 28' und 29' des Körpers 1, wodurch die wirksame Länge des Hebels 16 eingestellt und dadurch die übertragene Stützkraft verändert werden kann. Zu diesem Zweck kann das Lager 28, wie in Fig. 3 dargestellt, mit einem Befestigungsflansch 28" versehen sein, der an den Maschinen körper 1 angeschraubt ist.
Die Wirkungsweise wird nicht verändert, wenn die Stützrolle 30 unmittelbar am Hebel 16 gelagert ist.
Das Kegelrad 14 treibt über die zweite Abtriebswelle das Kettentreibrad 17 und da mit die Schneidkette 18 so an, da.ss deren schneidendes Trum auf den Maschinenkörper zuläuft. Die Schneidkette selbst und ihre Führung wird später beschrieben.
Über die Welle 19 des Vorschubgetriebes 7 wird ein dem vorerwähnten Umlaufräder getriebe ähnliches Umlaufgetriebe 20 mit ebenfalls zwei. Abtriebswellen angetrieben. Das Umlaufgetriebe 20 treibt über die eine Abtriebswelle eine Seiltrommel 21 für das Vorschubseil 22 an. Das eine Ende dieses Seils ist an einem Festpunkt 23 angehängt. Durch Drehung der Seiltrommel wird das Vorschubseil 22 aufgewickelt und somit der ganze Schrämmaschinenkörper einschliesslich der Schrämkette gegen den Festpunkt 23 be wegt.
Ein Hebel 24 ist ähnlich wie bei dem ersterwähnten Umlaufgetriebe mit dem Um laufgetriebe 20 über die andere Abtriebswelle verbunden. Er ist ebenfalls mit einem Lang loch 33 versehen und wirkt ebenso auf einen Bolzen 34 einer Stützstange 35 mit Stütz rolle 36. Das Lager 37 kann ebenfalls in einem Schlitz<B>37'</B> verschoben werden. Die Stützstangen 27 und 35 sind entweder in der Schnittfuge der Kette oder paarweise beid seitig derselben angebracht.
Beim Betrieb der Maschine wirken auf den Maschinenkörper die folgenden äussern Kräfte: Der Schnittdruck q, dessen in Schnittrichtung liegende Komponente p gleich der Kettenzugkraft p2 ist und dessen dazu senkrechte Komponente mit z bezeich net ist, die den Druckkräften o und ö der Rollen 30 und 36 entgegengerichteten Stütz- kräfte ö' und ö " und endlich die Seilkraft z'.
Damit der Maschinenkörper im Gleich gewicht ist, müssen die erwähnten Kräfte den folgenden drei Bedingungen genügen: Z=Z' =ö' + ö " und Summe der statischen Momente aller Kräfte in bezug auf eine vertikale Drehachse gleich Null.
Durch die Verwendung von zwei getrenn ten, vorteilhaft durch ein auf der Zeichnung nicht ersichtliches Drahtseil gekoppelten Um laufrädergetrieben, dem einen für den Säge kettenantrieb und die Abstützung, dem an dern für den Vorschub und die Abstützung, wird ermöglicht, die Stützkräfte o" und o<B>...</B> so zu wählen, da.ss sie den zwei letztgenann ten Bedingungen genügen. Hingegen ist bei Verwendung von nur einem Umlaufräder getriebe für beide Antriebe ein vollkommener Ausgleich nicht möglich.
Wenn der gegenseitige Abstand der Kraftlinien der Kräfte z und z' klein ist, kann unter Umständen auf das Umlaufräder- getriebe 20, den Hebel 24 und die Stütz stange 35 mit Rolle 36 verzichtet werden.
Sind die Verhältnisse so gewählt, dass die äussern Kräfte im Gleichgewicht sind, so bleibt der Maschinenkörper mit dem Motor im Betrieb absolut ruhig. Die Schienen 5, auf denen der Maschinenkörper läuft, brau chen nicht verankert oder gegen die Gesteins wand abgestützt zu sein. Die Rollen 30 und 36 folgen allen Erhebungen und Vertiefun gen der Gesteinsoberfläche, ohne den Ma schinenkörper seitlich zu verschieben und ohne ihn zu erschüttern. Dabei ist weiter von Vorteil, dass mit der gleichen Säge- bezw. Schrämkette und Sägekettenführung Schnitte von beliebiger Tiefe ausgeführt werden kön nen.
Die Maschine wird im gewünschten Ab stand von @d-er Gesteinsoberfläche aufgestellt. Die Stützstangen stellen sich von selbst auf den notwendigen Abstand ein.
Anstatt mechanische Kräfte zur Einstel lung der Stützstangen 27 und 35 zu verwen den, kann man auch elektrische Kräfte oder die Kräfte von Druckgas und Druckflüssig keit heranziehen. Wichtig ist dabei, dass die auf die Stützstangen ausgeübten Kräfte ebenfalls abhängig sind von der Kettenzug kraft bezw. der Vorschubkraft.
Ein Ausführungsbeispiel mit elektrischer Steuerung ist in Fig. 4 dargestellt. Hier ist 38 der Elektromotor für den Antrieb der Sägekette. Im elektrischen Stromkreis des Motors liegt eine Spule 39.
Wenn viel Kraft gebraucht wird, das heisst bei grossem Schnittwiderstand, wird der Spulenkern 40 stark nach oben gezogen und bewegt den Winkelhebel 41, dessen einer Arm mit dem Spulenkern verbunden ist, im Uhrzeigersinn. Die Stützstange 42 ist mit dem andern Arm des Winkelhebels 41 verbunden und trägt eine Rolle 43, die, wie oben beschrieben, auf die Gesteinsoberfläche 31 drückt. Die Spule wirkt gegen die Zugkraft der Feder 44.
Falls ein Gas- oder Flüssigkeitsmotor für den Antrieb der Schrämmaschine ver- endet wird, ist die durchströmende Flüs sigkeitsmenge abhängig von der Belastung hezw. dem Schnittwiderstand der Maschine. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig. 5 dargestellt. Hierin stellt 45 den Motor der Maschine dar. Ein Venturirohr 46 ist ent weder im Zu- oder Abflussrohr des Motors eingeschaltet.
Die Drosselstelle des Venturi- rohres ist, mit dem einen Ende des Zylin ders 4 7 verbunden und das zweite Ende des Venturirohres mit dem andern Zylinderende. Im Zylinder spielt ein Kolben 48, mit dem die Stützstange 49 mit Rolle 50 verbunden ist. Bei grosser Belastung, das heisst bei gro ssem Schnittwiderstand der Maschine ist der Unterschied der Drücke zwischen den beiden Seiten des Kolbens gross und die Stützstange mit Rolle wird mit entsprechend grosser Kraft gegen die Gesteinsoberfläche 31 gedrückt.
Die Sehneidkette selbst ist so ausgeführt, dass jedes Arbeitsglied mindestens einen Sehneidzabn trägt, der in bezug auf die Be- wegungsrichtung der Kette auf der hintern Gliedhälfte angeordnet ist. damit sich der Schnittdruck gleichmässig auf alle Ketten- 0 01 ieder verteilt.
Fig. 6 und 7 zeigen eine Sägekette, von der alle Glieder Arbeitsglieder sind und jedes zweite Glied den innern Längskanten ent lang beidseitig Führungsleisten 52 hat, die in durchgehenden Nuten im Kettenträger 51 "leiten. Die Sägekette ist. daher quer zu ihrer Laufriehtung allseitig geführt. Sie weist zwei Arten von Gliedern auf. Die einen Glieder bestehen aus zwei zur Mittelebene der Kette symmetrischen Aussenlaschen 54 und 55, die am hintern Ende den Schneid zahn 56 tragen. Vor diesem Schneidzahn ist eine Aussparung 437 für den Sägeschutt und wiederum davor sind auswechselbare Profil rollen 58 und 59 vorhanden.
Die Kontur dieser Profilrollen schmiegt sich dem Ge- samtsehnittprofil in der Weise an, dass jede Rolle im Profil von dem Sägezahn überdeckt wird, vor dem sie angeordnet ist. Die Profil rollen stehen um die grösstzulässige Schnitt- tiefe gegen den Sägezahn zurück. Eine Über- lastung der Sägezähne ist dadurch ausge schlossen.
Die andern Glieder sind als einteilige Innenlasche 61 ausgebildet, die zwischen den Aussenlaschen 54 und 55 der andern Glieder angeordnet ist. Die Innenlasche 61 trägt ebenfalls am hintern Ende den Schneidzahn 60, vor dem ebenfalls ein Zwischenraum und dann ein profilierter Vorsprung 60' angeord net ist, durch den der Zahn 60 vor Über lastung geschützt wird.
Anstatt die Sägekette in ihrer Führung gleiten zu lassen, ist es insbesondere bei stark verschleissend wirkendem Gestein vor zuziehen, sie rollend zu führen. Eine solche Kette ist in Fig. 8 und 9 dargestellt. Die Innenglieder weisen Innenlaschen 62 und 63 und die Aussenglieder Aussenlaschen 64 und 65 auf. Bolzen 66 verbinden die Innen- und Aussenglieder gelenkig miteinander und tra gen Laufrollen 67, die in von gegeneinander offenen Nuten 68 und 69 der Kettenführun; gebildeten Laufbahnen rollen.
Die Oberteile 64' und 65' der Aussenlaschen, welche zweck mässig durch Schweissen verbunden sind, bil den eine Öffnung zum Einsetzen der Schäfte der Schneidzahnhalter. Auf die Innenglieder ist ein kräftiger Stift 70 aufgesetzt. auf dem die Schneidenhalter 71 und 72 leicht ab nehmbar befestigt sind.
Anstatt die Sägekette auf ihrem ganzen Weg straff zu führen, kann man sie auf ihrer Arbeitsstrecke bloss durch Führungs räder führen und abstützen, wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Dabei sind zwei Arten von Führungsrädern verwendet: Die gezahn- ten Einfachscheibenräder 73 und die Doppel scheibenräder 74.
Die Doppelscheibenräder überdecken die gezahnten Einfachscheiben räder zum Teil, wodurch der Achsabstand kleiner als der Raddurchmesser wird. Beide Räder sind in den Deckflächen der Ketten führung 75 gelagert.
Die Kette nach Fig. 10 bis 14 ist beson ders für schmale Schnitte, geeignet, kann also auch zum Schneiden von Metall verwen det werden. Es ist nur eine Gliederart vor handen. Das Kettenglied ist aus zwei sym- metrisch zur Mittelebene der Kette gekröpf ten Laschen 78 zusammengebaut, die wieder um starr miteinander verbunden sind. Der vordere Teil der Laschen ist einwärts ge bogen und bildet einen Innengliedteil, wäh rend der hintere Teil der Laschen auswärts gebogen .ist und als Aussengliedteil dient.
Der Zwischenraum zwischen den rechten und linken Laschen der ineinander gefügten Glieder ist vom vordern Gliedbolzen 76 bis zum hintern Gliedbolzen 77 gleichmässig gross gehalten, um den Gliedern guten seitlichen Halt an den Zähnen der Führungsräder 73 zu geben. Aussen am Innenteil sind die La schen mit einer Deckleiste 79 ausgerüstet. Diese Deckleisten bilden zusammen eine durchgehende Decke, die verhindert, dass Steinmehl in das Innere der Sägekette dringt. An der Seite der Laschen sind in ähnlicher Weise Leisten 91 angebracht, die die Glie der an dieser Stelle nahezu so breit wie die Schnittfuge machen.
Dadurch ist das Ein dringen des Steinstaubes in die Zwischen räume zwischen Sägekette und Sägeketten führung 75 verhindert. Diese Leisten 91 be ginnen an jedem Glied mit einer konkaven Rundung, die sich dicht an das konvex ge rundete Hinterende des vorangehenden Glie des anschmiegt. Bilden zwei aufeinander folgende Glieder einen Winkel untereinander, wie beim Lauf über ein Umlenkrad, so kann auch hier wegen der geschlossenen Bauart 'der Kette kein Sägeschutt zwischen den Glie dern selbst und zwischen den Gliedern und der Schnittfugenwandung durchdringen.
Das gleiche wird erreicht, wenn die Länge der Laschen gleich der doppelten Länge der Kettenteilung ist und die Laschenenden ent sprechend gerundet sind.
Die Glieder tragen hinten einen Aufbau, der eine Öffnung 80 hat. Die Mitte dieser Öffnung liegt hinter dem hintern Glied bolzen 77. Die Öffnung ist zur Aufnahme des Schneidenhalters 82 bestimmt, auf dem das Schneidplättchen 81 aus hochwertigem Schneidmetall befestigt ist.
Zweckmässig ist der Schneidenhalter in der Höhe verstellbar angeordnet, indem er zum Beispiel durch eine Druckschraube 85 festgeklemmt wird, die ein Auge 84 an einer Lasche durchsetzt und eine Widerlagsplatte 83 mit Verzahnung in eine Verzahnung 86 des Schneidenhalters presst. So kann der Halter jeweils um eine ganze Teilung der Verzahnung 86 in der Höhe verstellt werden.
Versieht man aber die Widerlagsplatte mit Befestigungslöchern 87, die zur Verzahnungsteilung versetzt lie gen, so sind damit beim Drehen der Platte um <B>180'</B> um die Schraube 85 Zwischenstel lungen gegeben. Der Schneidzahn kann in diesem Falle um Bruchteile der Verzahnungs- teilung in der Höhe verschoben werden.
Die Zähne der Einfachscheibenräder 73 greifen, wie Fig. 11 zeigt, tief in die Ketten glieder ein. Die Zahnspitzen nehmen den Schnittdruck im Berührungspunkt 88 mit den Leisten 79 von den Kettengliedern ab. Dieser Punkt 88 soll auf jeden Fall zwi schen der Verbindungslinie der Bolzen 76 und 77 und der Schnittlinie 89 liegen und möglichst nahe der letzteren gerückt sein. Dadurch ist die Neigung der Kettenglieder zum Aufbäumen und auch zum Kippen in der Querrichtung wegen der kleineren Hebel arme der Kippmomente gering.
Der Abstand T der Wellenberge der wellenförmigen Schnittlinie 89 des Gesteins, allgemein des Werkstückes 90, soll kein gan zes Vielfaches der Kettenteilung sein. Sonst würden nämlich im einen Augenblick meh rere Schneidzähne gegen die Wellenberge der wellenförmigen Schnittlinie und im näch sten Augenblick gegen die Wellentäler ar beiten. Dies würde zu Schwingungen der Maschine führen.
Vorteilhaft ist der Winkel t, der von der Verbindungslinie der Schneide mit der Achse des Gliedbolzens 7 7 und der Verbindungs linie der Achsen der zwei aufeinander folgen den Gliedbolzen 76 und 77 eingeschlossen ist, ungefähr gleich<B>90',</B> doch keinesfalls grösser als 120'.
Falls nämlich durch irgendwelche Umstände ein Zahn tiefer, das heisst stärker als die ihn umgebenden Zähne schneidet, wird der Vorderteil des ihn tragenden Ketten gliedes durch die grössere Schnittkraft und das dadurch bedingte grössere Drehmoment A (siehe Fig. 10) hochgehoben und dem Werkstück genähert. Durch dieses Auf bäumen würden die vorausgehenden Zähne stärker eingedrückt und der Schnittzahn, der durch zu tiefes Eingreifen diese I: ngleichheit hervorrufen würde, würde entlastet. Er würde weiterhin dadurch entlastet, dass er sich bei diesem Aufbäumen des Gliedes auf einem Kreisbogen um den hintern Glied bolzen vom Werkstück weg bewegt.
Nur falls der Winkelt grösser als 90 ist, tritt keine zusätzliche Entlastung ein. Würde der Winkel grösser als 120 sein, so würde sieh die Schnittkraft während des Aufbäumens in unzuträglichem Masse steigern.
Sehr wichtig ist diese Ausbildung der Kette beim Schneiden von ungleichmässig harten Werkstoffen, welche das Aufbäumen der Kettenglieder begünstigen, da die Zähne an den weichen Stellen tiefer eindringen kön nen als an den harten Stellen.
Dieses Aufbäumenwollen der Ketten glieder ist auch der Grund, warum Säge ketten nach dem Austritt aus dem Werk stück ohne Ausweichmöglichkeit nach der Vor schubseite hin geführt sein müssen; denn der letzte schneidende Zahn ist noch durch die Schnittkraft beansprucht, so dass er das Glied im Sinne des Drehmomentes A zu ver drehen sucht. Das vorhergehende Glied ist bereits aus der Schnittfuge ausgetreten und setzt also der Aufbäumbewegung des nach folgenden Gliedes keinen Widerstand ent gegen.
In Fig. 1 und 2 ist eine solche Führung 51' für die Sägekette zum Führen nach dein Austritt aus dem Gestein gezeichnet. In die Führung 51' sind Nuten 52' zur Bildung von Gleitbahnen für die Führungsleisten 91 der Kettenglieder eingearbeitet. 52" ist eine Erweiterung am Einlauf in die Führungs nute 52' zur Erleichterung des Eintrittes der Leisten 91 in die letzteren.
Die Glieder von Sägeketten, die auf ihrem ganzen Weg in Führungen laufen, können sich trotz eventuell schon bestehenden Ver schleisses der Gleitbahnen nicht allzu gefähr- lieh aufbäumen. Infolgedessen ist es bei die sen Sägeketten nicht unbedingt notwendig, dass der Winkel t höchstens gleich 120 ge halten wird. Dafür ist aber wesentlich, dass der Schneidzahn der hintern Gliedhälfte an gehört. Wäre hingegen der Schneidzahn an der vordern Gliedhälfte angebracht, so würde bei zu tiefem Einschneiden eines Schneid zahnes in das Werkstück dieser nicht ent lastet, sondern noch stärker eingedrückt wer den, während die Zähne vor und hinter ihm entlastet würden.
Man kann durch Anschläge 92 und 93 (Fig. 11) dafür sorgen, dass sich arbeitende Gliedergruppen nicht nach unten durchbiegen können. Ihre Gelenkigkeit nach der andern Richtung hin ist dabei nicht unterbunden, so dass sie gut über die Kettenumlenkräder laufen können.
F ig. 13 bis 16 zeigen drei Typen von Zähnen, wie sie in Schneidketten abwechselnd eingesetzt werden können. Die Zähne nach Fig. <B>13</B> schneiden in der Mitte das Profil 95 vor; dann folgen Zähne mit Sehneidenprofil 96, weiter solche mit,Schneidenprofil 97 und zuletzt als Räumer wirkende Aussenschneider mit dem Schneidenprofil 98 (Fig. 15). Die Schneiden selbst sind symmetrisch zur Schnittmittellinie 102.
Die Schnittkräfte wer den dadurch gleichmässig auf beide Seiten der Kettenführung übertragen.
Es wurde durch Versuche gefunden, dass in sprödem, rissigem und in der Struktur un gleichmässigem Werkstoff nur Schneiden mit geradlinigem oder konvex gerundetem Teil umriss und mit konvex gerundetem Gesamt umriss brauchbar sind,
und dass sich die Schneidplättchen 81 an ihren Seitenflächen 105 und 107 gegenseitig abstützen müssen und dass sich auch die Schneidenhalter 82 und 104 an ihren aufeinander zuweisenden Seitenflächen 106 direkt oder über Schrau ben 100 jeweils ungefähr in der Verbindungs linie der rechts- und linksseitigen Schneid kanten abstützen sollen.
Dadurch werden Schwingungen der Schneidenhalter und somit zusätzliche Beanspruchungen der Schneiden vermieden. Sehr oft führte das zum Bruch der Schneidkanten oder zum Abspringen der ganzen Schneidplättchen.
Die Aussenschneider sind in der Breite durch die Schrauben 100 verstellbar ausgebil det, so dass sie nach dem Nachschleifen der Schneiden wieder auf das ursprüngliche Brei tenmass eingestellt werden können. Die Schneidenhalter 104 haben auf ihrer Rück seite Vorsprünge 101, die in Aussparungen 103 der Kettenglieder (Fig. 12) eingreifen.
Die Schneidplättchen 98' haben die Form von abgeschnittenen Kreisscheiben, also gegen die Kettenmitte hin kreisförmigen Umriss. Ihr kreisförmig berandetes Bett in den Schneidenhaltern 104 lässt sich mit dem Nu tenfräser sehr einfach herstellen. Der Fräser arbeitet dabei lediglich in die Tiefe; Vor schub in seitlicher Richtung darf ihm dabei nicht gegeben werden. Die Schneidplättchen sind durch Stifte 99 gegen Verrutschen in ihrem Bett gesichert.
Fig. 17 zeigt eine Maschine, bei der die Führungsräder 73 der Kette weit auseinan der liegen und demzufolge die Sägekette beim Vorschieben durch die Liraft z stark durch gedrückt wird. Dasselbe wiederholt sich von Führungsrad zu Führungsrad; die Sägekette verläuft also wellenförmig, was von Vorteil ist, weil dadurch die Schnittreaktion am durchhängenden Teil der Kette hinter der Verbindungslinie der Stützpunkte C und D angreift.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das in der Beschreibung erläuterte Aus führungsbeispiel und seine Varianten be schränkt.
Sehneidmasehine for stone, coal or the like. The present invention relates to a cutting machine with a cutting chain running around the tool carrier for processing stone, coal, ice, wood or the like. The previously known machines of this type were not allowed to be heavily loaded, otherwise the wear the cutting chain was too big and the machines shook very strongly when machining unevenly hard materials and those with uneven surfaces. There were also irregularities when running the cutting chain, such. B.
Jump out of the guides and so on.
The purpose of the invention is to eliminate these disadvantages, so to make the machine suitable for taking on high cutting pressures even in highly abrasive rock and at the same time to give it a smooth walk.
The present invention consists in the fact that each working link of the cutting chain is provided with at least one cutting tooth on its rear part in relation to the direction of movement of the same, the cutting strand of the cutting chain running towards the machine body supported on the workpiece and the cutting chain after leaving the working path is guided in such a way that evasion in the direction of advance is prevented.
In the drawing, an embodiment example of the subject matter of the invention is shown schematically, namely: FIG. 1 shows a partial vertical section through a cutting machine along the line 1-1 in FIG. 2, FIG. 2 is a horizontal section through the same cutting machine along the line 2 -2 in Fig. 1, Fig. D shows a bearing of the cutting machine in an end view,
4 shows a variant of the device for supporting the machine body against the mountain to be mined, FIG. 5 shows another variant of this device, FIG. 6 shows an embodiment of the cutting chain with a sliding guide in a cutting chain carrier, FIG. 7 shows a section through the cutting chain according to the line <B> 7-7 </B> in Fig. 6, on a larger scale, Fig. 8 is a plan view of part of a cutting chain with roller guide and a cutting chain carrier,
Fig. 9 shows a cross section through the cutting chain and the associated cutting chain carrier along the line 9-9 in Fig. 8, Fig. 10, 11 and 12 a section of a cutting chain with cranked links in a view from the front, in a view from the rear, partially cut along the line 11-11 in Fig. 12 and in plan, partially ge cut along the line 12-12 in Fig. 10, Fig. 13 is an end view of a cutting tooth,
14 shows an end view of another cutting tooth with the overall sectional profile drawn in, FIG. 15 shows an end view of two external teeth that belong together, with one tooth only partially drawn, FIG. 16 a side view of this, and FIG. 17 another embodiment of the cutting chain with large Passage under the action of cutting pressures in elevation.
It is indifferent to the invention. whether the cutting machine is designed similar to the known portable Longwall coal cutting machine or like a burglar notch machine with a guide frame that can be fixed during cutting for the movable cutting chain drive or in some other way. A machine similar to a longwall cutting machine is explained below as an example.
1 is the machine body, the height adjustment arranged on a frame 2, z. B. is clamped by screw terminals 3. -At the frame are running wheels 4 on rails 5 so that the machine body can be moved forward for the purpose of feeding during cutting. The main drive motor M, which is driven by compressed gas, hydraulic fluid or electricity, is fastened in the machine body. The motor directly drives the main gear 6 and the feed gear 7. On the output shaft 8 of the main transmission 6, a bevel gear 9 is keyed, which meshes with a bevel gear 10.
The shaft 8 is shown in Fig. 2 abro chen drawn to expose the lower parts of the machine Ma. The bevel gear 10 is connected to the drive bevel gear 11 of the epicyclic gear with the gears 11, 12, 13 and 14 and two output shafts. The shafts of the planetary bevel gears 12 and 13 are mounted in a fork 15, which in turn is rigidly flanged to a lever 16 on the first output shaft (hollow shaft). At the end of the lever 16, an elongated hole 25 is attached, in which the bolt 26 slides, which is fastened on a support rod 27 BE.
The support rod 27 is guided in bearings 28 and 29 so that it can move longitudinally. which are attached to the body 1. One end of the support rod 2 7 carries the support roller 30, which extends over the surface 31 of the workpiece to be durchschnei Denden, for. B. of rock, rolls. By turning the lever 16 clockwise, the support roller is pressed onto the rock surface.
The bearings 28 and 29 are displaceable in slots 28 'and 29' of the body 1, whereby the effective length of the lever 16 can be adjusted and the supporting force transmitted can be changed as a result. For this purpose, the bearing 28, as shown in FIG. 3, can be provided with a fastening flange 28 ″ which is screwed to the machine body 1.
The mode of operation is not changed if the support roller 30 is mounted directly on the lever 16.
The bevel gear 14 drives the chain drive wheel 17 via the second output shaft and therewith the cutting chain 18 in such a way that its cutting run runs towards the machine body. The cutting chain itself and its guidance will be described later.
About the shaft 19 of the feed gear 7 is an epicyclic gear 20 similar to the aforementioned planetary gears with also two. Driven output shafts. The epicyclic gear 20 drives a cable drum 21 for the feed cable 22 via one output shaft. One end of this rope is attached to a fixed point 23. By rotating the cable drum, the feed cable 22 is wound up and thus the entire cutting machine body including the cutting chain is moved against the fixed point 23.
A lever 24 is similar to the first-mentioned epicyclic gear with the order running gear 20 connected via the other output shaft. It is also provided with an elongated hole 33 and also acts on a bolt 34 of a support rod 35 with a support roller 36. The bearing 37 can also be moved in a slot 37 '. The support rods 27 and 35 are attached either in the kerf of the chain or in pairs on both sides of the same.
When the machine is in operation, the following external forces act on the machine body: The cutting pressure q, whose component p lying in the cutting direction is equal to the chain tensile force p2 and whose perpendicular component is denoted by z, which represents the compressive forces o and ö of the rollers 30 and 36 opposing supporting forces ö 'and ö "and finally the rope force z'.
So that the machine body is in equilibrium, the forces mentioned must meet the following three conditions: Z = Z '= ö' + ö "and the sum of the static moments of all forces with respect to a vertical axis of rotation is zero.
Through the use of two separated th, advantageously coupled by a wire rope not shown in the drawing, to run gear driven, the one for the saw chain drive and the support, the other for the feed and the support, the support forces o "and o <B> ... </B> should be selected in such a way that they meet the two last-mentioned conditions, whereas when only one planetary gear is used, a complete balance is not possible for both drives.
If the mutual distance between the lines of force of the forces z and z 'is small, the planetary gears 20, the lever 24 and the support rod 35 with roller 36 can be dispensed with.
If the conditions are chosen so that the external forces are in equilibrium, the machine body with the motor remains absolutely calm during operation. The rails 5 on which the machine body runs need not be anchored or supported against the rock wall. The rollers 30 and 36 follow all elevations and recesses on the rock surface without moving the machine body sideways and without shaking it. It is also advantageous that with the same saw or. Cutting chain and saw chain guide Cuts of any depth can be made.
The machine is set up at the desired distance from the rock surface. The support rods adjust themselves to the necessary distance.
Instead of using mechanical forces to adjust the support rods 27 and 35, you can also use electrical forces or the forces of pressurized gas and pressurized fluid. It is important that the forces exerted on the support rods are also dependent on the chain hoist force respectively. the feed force.
An embodiment with electrical control is shown in FIG. Here 38 is the electric motor that drives the saw chain. A coil 39 is located in the electrical circuit of the motor.
When a lot of force is needed, that is to say when there is great cutting resistance, the coil core 40 is pulled strongly upwards and moves the angle lever 41, one arm of which is connected to the coil core, clockwise. The support rod 42 is connected to the other arm of the angle lever 41 and carries a roller 43 which, as described above, presses on the rock surface 31. The coil acts against the tensile force of the spring 44.
If a gas or liquid motor for driving the cutting machine is lost, the amount of liquid flowing through depends on the load. the cutting resistance of the machine. An exemplary embodiment for this is shown in FIG. 45 represents the engine of the machine. A Venturi tube 46 is switched on either in the inlet or outlet pipe of the engine.
The throttle point of the Venturi tube is connected to one end of the cylinder 4 7 and the second end of the Venturi tube is connected to the other end of the cylinder. A piston 48, with which the support rod 49 is connected to the roller 50, plays in the cylinder. In the case of a high load, that is to say with a high cutting resistance of the machine, the difference in the pressures between the two sides of the piston is great and the supporting rod with roller is pressed against the rock surface 31 with a correspondingly great force.
The cutting chain itself is designed in such a way that each working link carries at least one cutting tool which is arranged on the rear link half with respect to the direction of movement of the chain. so that the cutting pressure is evenly distributed over all chain runs.
6 and 7 show a saw chain, of which all links are working links and every second link has guide strips 52 along the inner longitudinal edges on both sides, which guide into continuous grooves in the chain carrier 51 ". The saw chain is therefore guided on all sides transversely to its running direction It has two types of links: One link consists of two outer plates 54 and 55 which are symmetrical to the central plane of the chain and which at the rear end carry the cutting tooth 56. In front of this cutting tooth is a recess 437 for the saw debris and in front of it are interchangeable Profile rolls 58 and 59 available.
The contour of these profile rollers hugs the overall profile in such a way that each roller in the profile is covered by the saw tooth in front of which it is arranged. The profile rolls back against the saw tooth by the greatest permissible cutting depth. This rules out any overloading of the saw teeth.
The other links are designed as a one-piece inner link 61 which is arranged between the outer links 54 and 55 of the other links. The inner tab 61 also carries the cutting tooth 60 at the rear end, in front of which there is also a gap and then a profiled projection 60 'angeord net through which the tooth 60 is protected from overload.
Instead of letting the saw chain slide in its guide, it is preferable to guide it in a rolling manner, especially in the case of rock that has a highly abrasive effect. Such a chain is shown in FIGS. 8 and 9. The inner links have inner links 62 and 63 and the outer links outer links 64 and 65. Bolts 66 articulately connect the inner and outer links with each other and carry rollers 67, which are in mutually open grooves 68 and 69 of the chain guide; formed careers roll.
The upper parts 64 'and 65' of the outer tabs, which are conveniently connected by welding, form an opening for inserting the shanks of the cutting tooth holder. A strong pin 70 is placed on the inner links. on which the cutter holder 71 and 72 are easily attached from removable.
Instead of guiding the saw chain taut all the way through, you can just guide and support it on its working route through guide wheels, as shown in FIGS. 1 and 2. Two types of guide wheels are used here: the toothed single disk wheels 73 and the double disk wheels 74.
The double disc wheels partially cover the toothed single disc wheels, which means that the center distance is smaller than the wheel diameter. Both wheels are mounted in the top surfaces of the chain guide 75.
The chain of Fig. 10 to 14 is FITS for narrow cuts, suitable, so it can also be used for cutting metal. There is only one type of link. The chain link is assembled from two plates 78 offset symmetrically to the central plane of the chain, which are again rigidly connected to one another. The front part of the tabs is bent inwards and forms an inner link part, while the rear part of the tabs is bent outwards and serves as an outer link part.
The space between the right and left tabs of the interconnected links is kept evenly large from the front link pin 76 to the rear link pin 77 in order to give the links good lateral support on the teeth of the guide wheels 73. On the outside of the inner part, the tabs are equipped with a cover strip 79. These cover strips together form a continuous cover that prevents rock dust from penetrating the inside of the saw chain. On the side of the tabs strips 91 are attached in a similar way, which make the Glie almost as wide as the kerf at this point.
This prevents the stone dust from penetrating into the spaces between the saw chain and the saw chain guide 75. These strips 91 begin on each link with a concave curve that hugs the convex rounded rear end of the preceding link. If two successive links form an angle with one another, as when running over a pulley, no saw debris can penetrate between the links themselves and between the links and the kerf wall because of the closed design of the chain.
The same is achieved when the length of the link plates is twice the length of the chain pitch and the link plate ends are rounded accordingly.
The links support a structure at the rear which has an opening 80. The center of this opening is behind the rear link bolt 77. The opening is intended to receive the cutter holder 82 on which the cutting plate 81 is attached from high quality cutting metal.
The blade holder is expediently arranged to be adjustable in height, for example by being clamped by a pressure screw 85 which penetrates an eye 84 on a tab and presses an abutment plate 83 with teeth into a toothing 86 of the blade holder. Thus, the holder can be adjusted in height by a whole pitch of the toothing 86.
If, however, the abutment plate is provided with fastening holes 87 which are offset to the tooth pitch, then when the plate is rotated by 180 'around the screw 85 intermediate positions are provided. In this case, the cutting tooth can be shifted in height by a fraction of the tooth pitch.
The teeth of the single disk wheels 73 engage, as shown in FIG. 11, deep into the chain links. The tooth tips take the cutting pressure at the point of contact 88 with the bars 79 from the chain links. This point 88 should in any case be between the connecting line of the bolts 76 and 77 and the intersection 89 and be moved as close as possible to the latter. As a result, the tendency of the chain links to rear up and to tilt in the transverse direction because of the smaller lever arms of the tilting moments is low.
The distance T of the wave crests of the wave-shaped cutting line 89 of the rock, generally of the workpiece 90, should not be a whole multiple of the chain pitch. Otherwise several cutting teeth would work against the wave crests of the undulating cutting line in one moment and against the wave troughs in the next moment. This would lead to vibrations in the machine.
Advantageously, the angle t enclosed by the line connecting the cutting edge with the axis of the link pin 7 7 and the line connecting the axes of the two successive link pins 76 and 77 is approximately equal to <B> 90 ', </B> but never greater than 120 '.
If, by any circumstance, a tooth cuts deeper, i.e. more strongly than the teeth surrounding it, the front part of the chain link carrying it is lifted up by the greater cutting force and the resulting greater torque A (see Fig. 10) and approached the workpiece. As a result of this rearing up, the preceding teeth would be more heavily indented and the cutting tooth, which would cause this equality by engaging too deeply, would be relieved. He would also be relieved by the fact that he moves away from the workpiece on an arc of a circle around the posterior link bolt when the link is raised.
Only if the angle is greater than 90 is there no additional relief. If the angle were greater than 120, the cutting force would increase to an unacceptable degree during the rearing up.
This formation of the chain is very important when cutting unevenly hard materials, which favor the rearing of the chain links, as the teeth can penetrate deeper in the soft areas than in the hard areas.
This wanting to raise up the chain links is also the reason why saw chains must be guided after leaving the workpiece with no alternative to the forward feed side; because the last cutting tooth is still stressed by the cutting force, so that it tries to turn the link in the sense of torque A to ver. The previous link has already emerged from the kerf and therefore does not offer any resistance to the rearing up movement of the following link.
In Fig. 1 and 2, such a guide 51 'is drawn for the saw chain to guide it after it emerges from the rock. In the guide 51 'grooves 52' are incorporated to form slideways for the guide strips 91 of the chain links. 52 "is an extension at the inlet in the guide groove 52 'to facilitate the entry of the strips 91 in the latter.
The links of saw chains, which run in guides all their way, cannot buck up too dangerously despite possibly already existing wear of the slideways. As a result, it is not absolutely necessary for these saw chains that the angle t is kept equal to at most 120 ge. But it is essential that the cutting tooth belongs to the posterior half of the limb. If, however, the cutting tooth were attached to the front half of the link, if a cutting tooth was cut too deeply into the workpiece, it would not be relieved, but rather pressed in even more, while the teeth in front of and behind it would be relieved.
You can use stops 92 and 93 (Fig. 11) to ensure that working groups of links cannot bend downwards. Their flexibility in the other direction is not prevented, so that they can easily run over the chain guide wheels.
Fig. 13 to 16 show three types of teeth as they can be used alternately in cutting chains. The teeth according to FIG. 13 pre-cut the profile 95 in the middle; then follow teeth with a cutting edge profile 96, then those with a cutting edge profile 97 and finally external cutters with the cutting edge profile 98 (FIG. 15) acting as reamers. The cutting edges themselves are symmetrical to the cutting center line 102.
The cutting forces are transferred evenly to both sides of the chain guide.
It has been found through tests that in brittle, cracked material with an uneven structure, only cutting edges with a straight or convexly rounded part and with a convexly rounded overall contour are usable.
and that the cutting tips 81 must support each other on their side surfaces 105 and 107 and that the blade holders 82 and 104 also support each other on their mutually facing side surfaces 106 directly or via screws 100 approximately in the connecting line of the right and left cutting edges should.
This avoids vibrations of the cutter holder and thus additional stress on the cutter. Very often this led to breakage of the cutting edges or to the entire cutting tip jumping off.
The width of the external cutters can be adjusted by means of the screws 100, so that they can be set back to the original width after the cutting edges have been regrinded. The cutter holders 104 have on their back side projections 101 which engage in recesses 103 of the chain links (Fig. 12).
The cutting tips 98 'have the shape of cut circular disks, that is to say a circular outline towards the center of the chain. Your circularly edged bed in the cutter holders 104 can be produced very easily with the slot milling cutter. The milling cutter only works in depth; It must not be pushed forward in a lateral direction. The cutting tips are secured by pins 99 against slipping in their bed.
Fig. 17 shows a machine in which the guide wheels 73 of the chain are far apart and consequently the saw chain is strongly pushed through the Liraft z when it is advanced. The same thing is repeated from guide wheel to guide wheel; the saw chain is therefore wave-shaped, which is advantageous because it causes the cutting reaction to act on the sagging part of the chain behind the line connecting the support points C and D.
The invention is of course not limited to the exemplary embodiment and its variants explained in the description.